特斯拉 储能 电池_特斯拉电池储能技术
1.造势了半年的特斯拉电池日 都带来了哪些黑科技?
2.特斯拉电池日终极预测!四大技术“核弹”谁能落地?
3.又是特斯拉牵头,超级电容器的第二春来了?
4.特斯拉国产Model 3来了!首次用磷酸铁锂电池
5.突发!特斯拉电池储能设备致美国变电站着火!特斯拉电池存在哪些安全隐患?
特斯拉和比亚迪技术对比:
电池技术:对于新能源汽车来说电池技术是非常重要,特斯拉作为新能源汽车的巨头,电池技术却并不是自己研发的,特斯拉用松下三元锂电池,比亚迪不同,比亚迪拥有自己的电池技术,这也是比亚迪的强项,比亚迪就是做电池起家的,2020年之后比亚迪成功研发了刀片电池,性能更优越,降低了电池成本,提高了储能密度。相同环境下比亚迪续航更为出色。
电控技术:特斯拉在电控方面有自己的独到之处,搭载的BMS电子控制技术,每只电池可智能控制18650电池,在充电、续航等方面实现最高效率,虽然比亚迪电控技术也是自己研发,但是电控技术方便比特斯拉稍逊一筹。
电机技术:特斯拉搭载的电机也是购的,特斯拉高端机型搭载交流异步电机,低端机型搭载永磁同步电机,比亚迪的电机技术是自主开发的,主要使用永磁同步电机,但整体性能非常出色
性价比:同样定位同一档次的情况下,比亚迪的模式比特斯拉的模式性价比更高,以比亚迪海豹与特斯拉model3的敌对比为例,两辆车都是纯粹的轿车型定位,但海豹在更便宜的同时,具有更丰富的配置、更强大的动力性能和更出色的驾驶体验。
智能:特斯拉最引以为豪的还是智能系统,在新能源汽车行业几乎是天花板的存在,无论是比亚迪、蔚来还是小鹏,在智能助力驾驶方面都与特斯拉
造势了半年的特斯拉电池日 都带来了哪些黑科技?
特斯拉德州超级工厂大型储能项目获批,这一项目将给其带来有利条件可以改变当地多变气候环境,也可以保持工厂生产稳定。缓解当地电网问题所带来负面影响。
特斯拉在德州超级工厂获得一项大型电池储能项目批准此项目主要用于为Megapack商业电池工厂供电,关于具体容量尚未透露出现,但是这一项目在网上所挂牌面积已经达到50多亩,通过相关了解得知特斯拉,希望这一储存能够对当地环境工程稳定都能有一定有利条件能够应对当地多变气候环境,使工厂生产更加稳定。Megapack项目将会使特斯拉有更好太阳能发电系统,缓解德州当地电网问题,带来其他负面影响。
特斯拉此次在德州大型电池储能项目,将会随着储能站台规模大型化,其电化学能储能规模也不断提升,对于次重行业能够加速发展,储能温控也作为保障,电能系统最重要环节快速发展,在储存过程之中,电池会持续性释放热量在不具备温控能力和不足情况下导致温度上升,而温度主要是电池性能重要因素,因此在温控环节中发挥着重要作用。
并且储能技术主要是推动世界能源清洁化,高效化以及电气化等多种方面发展,能够破解新能源和环境约束,能够加强新能源利用,改变环境受污染等多种,约束影响是全球能源又一次转型也是升级核心技术之一,让我们可以更加坚持有序推动清洁能源持续发展,也有利于全国全世界持续发展,借助于其低成本储能技术,我国对于新能源装机量也不断保持上涨趋势,以此来推动出门行业需求增长,使得电能质量变得更高,时间变得更长,降低新能源发电不稳定而造成其他冲击。
特斯拉电池日终极预测!四大技术“核弹”谁能落地?
造势了大半年后,马斯克所说的“特斯拉历史上最激动人心的一天”——特斯拉电池日终于来了!这也是特斯拉首次专门针对电池技术举办发布会。在发布会中,最大的重头戏是特斯拉发布了全新的“4680”型电池,如果电池设计、电池工厂、正极材料、负极材料、整车电池一体化这5部分创新都能兑现的话,新电池的续航能力将能够提升54%,成本会下降56%。不得不说,这是个非常了不起的成就。
“4860”电池登场
电池电芯设计:无极耳电?
在过去的几年中,特斯拉与松下一起,完成了一次创新,那就是将18650电池升级到了21700电池,在升级的过程中,电池的能量密度增了约50%,续航能力也大幅提升。这一次的创新,特斯拉带来了46800电池,无极耳电池。
无极耳电?
目前的电池结构中,电流必须流经极耳才能到达电池单元外部的连接器。但是,当电流必须一直沿着阴极或阳极流到极耳并流出电池单元时,电阻也会随着距离的增加而相应提高。除此之外,由于极耳是额外的零件,因此增加了制造成本。相比传统的电池结构,无极耳电池的制造过程会更加的简单,也会进一步减少电阻。当然了最大的优势是它不但能够提升16%的续航能力,还能将成本降低14%。
没有了极耳,生产效率会变得更高,而且电池可以做到比较大,这款新电池的直径是46mm,高度是80mm,单电芯容量是之前的5倍。特斯拉的工程师通过对单元中现有箔片进行“激光图案化”,形成了电池的带状螺旋,这样的结构缩短了50mm的电气路径长度,从而减少了离子传导的距离,这样的结构有利于电池工作散热与减少能量损耗。通过对电池外形设计的改变,就能将每千瓦时的成本降低14%。
4860电?
正极材料:减少对钴的使用
在新电池中,正极材料部门将会消除对钴的使用,转而依赖镍。这样做的好处是能够将成本降低12%。其实这不难理解,从金属角度讲,镍的能量密度最高、成本反而最低,所以要用越来越多的镍代替钴。它们的作用是让电池结构拥有足够的稳定性,钴能做到这一点,同样镍也能做到。
在储能方面,特斯拉旗下的车辆中,需要长循环的可以使用铁锂电池、2/3镍和1/3锰,应用于主要的乘用车,而对于质量敏感的皮卡和卡车可以用高镍电池。为了降低成本,特斯拉还准备在美国建立正极材料工厂,这样一来可以减少80%的运输成本,此外特斯拉还会布局上游和电池回收,进一步降低成本,拉拉杂杂的这些如果全部实现的话,在这一个环节中,成本就可以下降12%。
关于负极材料:硅负极
在负极技术方面,高能量密度的动力电池一直面临着负极材料体积变化的问题,这一问题可能会导致负极材料颗粒破裂、绝缘层扩散与SEI膜变薄等隐患,每一项都会影响电池的寿命与性能,且这些问题在硅基负极上体现得更加明显。
为解决这些问题,特斯拉通过将离子传导的高分子化合物集成,形成了高强度的分子网络,生产了更加稳固的负极材料。马斯克表示,特斯拉用非常高弹性的材料抑制了硅基负极材料的膨胀,达到提升电池续航20%的目的。在这一基础上,其负极生产成本能够达到1.2美元/kWh,在这个环节中成本可以下降5%。
整车电池一体化:减重10%?续航提升14%
据马斯克介绍,特斯拉未来还将推动汽车车身一体化的设计,在整车集成方面,特斯拉取了去模组的设计,这将会减少370过个电池的组件。在新的电池包设计中,使用更好的方式粘合,使得电池结构更加紧凑。电池与车身更好的结合,可以将电池组减重10%,这可能会带来14%续航能力的增加。在这个环节中,特斯拉可以实现降低7%的成本。
电池工厂和产能
上面我们简单介绍了全新电池的黑科技,厉害是厉害,但是特斯拉得把它完完全全的生产出来才能兑现开篇所说的结果。不过特斯拉在这方面确实不是空口白说,它在2019年收购的?Maxwell,有着深厚的技术积累和众多的专利技术。据说,新电池已经开始在一家工厂生产,一年的时间就能够达到10千兆瓦时的产能。特斯拉还表示仅需?1?条新生产线,设计产能就高达?20GWh,并且可以提供7倍的产线输出。
电池工厂
除此之外,生产出来的电池需要确保充好电才能装车交付,特斯拉同时还设计了全新的充电设施,号称可以减少86%?的队列成本,75%?的碳足迹。所有这些设施加持下,新的生长线产量是过去的(2018?年?gigafactory)?6.6?倍,同时每?GWh?生产成本能够减少?75%,每?GWh?碳足迹仅有?1/10。我们把范围放大到10年以后,特斯拉的是?2022?年达到?100GWh?的电池产能,2030?年达到?3TWh,这雄心壮志绝非一般人能有。
对于此次特斯拉发布的全新电池技术,我们也找到了业内主流电池研发的工程师进行了咨询。而从电池技术的专业角度来看,46800电池颠覆了目前锂电池的设计,并且综合了锂电池和超级电容器两者的优势,加之取消了传统的极耳设计,随着内阻降低,电池在工作时的发热量也会减少,其电池的安全性能会再度提升。不过圆柱形电池对pack成组工艺要求很高,这是特斯拉将要面对的一个重要考验。
对于特斯拉最新发布的电池技术能否被复制的问题,工程师的回答也相对保守,他表示短时间内应该不会有厂家会去复制和模仿特斯拉的电池方案,因为特斯拉的电池方案有其特殊性,可能应用在他们自己的产品上还可以,短时间很难应用到其他家产品当中,至于特斯拉的电池方案是否会改变现有动力电池技术方向,工程师表示从目前来看还很难说。
纵观整个特斯拉电池日,特斯拉提出的全新电池解决方案,是从电芯设计、正/负极材料、电池工厂乃至车辆整合全流程降低电池生产成本,同时进一步提升了电池的性能。相关数据统计,在一系列电池技术的革新之后,特斯拉动力电池的成本将会控制在100美元/kWh上下,而相比于其他几家动力电池制造商,目前松下动力电池的成本约为111美元/kWh左右、LG化学电池成本约为148美元/kWh左右,宁德时代的成本则在118美元/kWh左右,特斯拉目前的电池成本在业界属于最低水平。
当电池的成本降低,随之而来的便是售价更低的全新车型。在电池日上,埃隆·马斯克也宣布售价在2.5万美元左右的全新车型将在2022年量产。新车将搭载最新的电池技术,只不过在新车量产前,特斯拉需要解决的还是全新电池的产能问题。
总结:
对于此次的特斯拉电池日,硅谷钢铁侠埃隆·马斯克不仅仅提出了纯电动车最新的电池解决方案,更是加速了动力电池工厂的技术革新,在汽车制造厂商逐步进军零部件研发中后,作为曾经的供应商将加速自身技术的发展和变革。相信在此之后,纯电动车的动力电池技术将会迎来一波新的技术革新浪潮。
不过随后马斯克也表示,本次电池日活动中所展示的部分技术只是接近于可用的状态,但是目前仍然无法大规模的生产,特斯拉已经在加州设立了一个实验工厂,来解决目前存在的那部分技术问题。最后我们用马斯克的一句话,来结束今天的话题:“为了未来的可持续化发展,我们正在涉足电池生产,过去我们为了造出最好的车,建造了现在的工厂与设备。现在,为了生产电池,我们也将做出同样的事。”
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
又是特斯拉牵头,超级电容器的第二春来了?
车东西
文|Juice
再过两周,也就是美国时间9月22日,被马斯克称为特斯拉历史上最重要的活动电池日将在美国加州工厂举行,这也是特斯拉首次专门针对电池技术举办发布会。
为何特斯拉这场活动会受到业内如此关注?此前预热的特斯拉在电池方面的技术“核弹”百万公里电池、无钴电池、干电极技术、硅纳米线技术等四项重磅技术“核弹”极有可能会在此次活动上抛出。
特斯拉目前所用的圆柱电?
特斯拉每次发布会都会引起行业巨震,此次发布会涉及电动车领域最重要的零部件——动力电池,自然也让无数人充满期待。
那么特斯拉此次电池日活动究竟会发布什么内容?对动力电池行业又会产生什么影响?特斯拉电池日上是否还会有重磅信息发布呢?
尽管特斯拉此次透漏的蛛丝马迹极少,但根据车东西对电池技术和产业链的持续关注和跟踪,可以推断特斯拉电池日要发布的内容基本会锁定在下面这些方面。
一、手握多项新技术?将颠覆电池行业?
经过最近两年的紧密布局,特斯拉已经积累了不少动力电池方面的新技术,这些技术可能都会亮相本次电池日。
1、干电极技术:单体电芯能量密度可达500Wh/kg
从2016年之后,马斯克转身扎进了特斯拉Model?3的产能地狱,特斯拉在动力电池方面并没有太多动作传出。
2019年2月,特斯拉2018年财报发布的电话会议上,马斯克指出,超级工厂电芯产能的不足是限制特斯拉Mode?3产能的最大桎梏。松下动力电池产能的限制,驱使特斯拉重新加速在动力电池领域的布局。
2015年,特斯拉以2.18亿美元(约合人民币15.27亿元)的价格收购电池技术公司Maxwell,而能被特斯拉看上也说明了这家公司并不普通。
Maxwell并不像传统电池企业那般在进行湿电极工艺,而是开发了干电极技术与超级电容技术。干电极生产工艺不需要将正负极材料加入溶剂中对电极片材料进行涂覆,而是直接将活跃的正负极材料混入黏性物质中,使得正负极材料自身“原纤维化”,形成自支撑膜,牢牢地粘着在电极片上。
Maxwell干电极技术介绍
这种工艺可以生产出更厚的电极,使电池的能量密度得到大幅提升,用该工艺制成的三元锂电池电芯单体能量密度最高可达到500Wh/kg,而目前主流的三元锂电池电芯单体能量密度为300Wh/kg左右。
干电极的另一个好处就是,在电池使用之后,持续为其补充锂金属,可弥补电池的容量衰减,而用湿电极法制备的电极,补充锂金属和混有锂金属的碳不能很好地彼此融合,通常会伴有烟雾、火苗和噪音等强烈反应。
此外,Maxwell还在研发超级电容技术,可以用作能量回收过程中的快速储能装置,其能耗远小于将回收的动能重新储备到电池中。在急加速过程中,超级电容器能够实现大功率放电,避免动力电池直接大功率放电产生锂晶枝,对电池结构造成不可逆的损伤。
Maxwell待审专利
超级电容技术的另一大优势,就是工作温度范围大,大部分电池的工作温度需要维持在20℃-40℃之间,对外界环境温度要求较为苛刻。而超级电容的工作温度在-40℃-80℃之间,可用于冬天车辆起步与动力电池的加热。
Maxwell虽然在电池企业中并不算太知名,但这两项技术却为动力电池提供了更多的可能,特斯拉也正是冲着这两项技术,才愿意花重金拿下这家公司。
2、硅纳米线技术:电池质量体积将减少一半
这项技术特斯拉此前并未有过任何介绍,对这种技术的猜测也是在特斯拉上个月底发布的电池日最新海报之后。
特斯拉电池日海报以黑色为基本色调,除了介绍电池日的基本信息之外,海报上还有一些抽象的线条,这些线条也引起了许多媒体的关注。
特斯拉电池日海报
海外媒体经过认真研究之后认为这是一种新的电池材料——硅纳米线的结构图,由此一部分海外媒体也认为特斯拉在电池日上发布的将会是基于硅纳米线技术的全新电池,而非之前所传闻的干电极技术。
外媒报道称用硅纳米线技术后,电芯的重量将会减轻一半,占用的空间也会是当前锂离子电池的一半,换言之就是,同样的电池体积和质量的电池组的能量密度会得到大幅提升,这就为更高能量密度的动力电池铺平了道路。
硅纳米线技术电池能量密度更高
此外,海外媒体还研究发现,这个硅纳米线的结构图直接指向了一家前沿电池制造公司Amprius,而在谷歌地图上搜索了之后,外媒惊奇的发现了这家公司的所在地已经搬到了特斯拉弗里蒙特电池制造工厂附近。而特斯拉的电池日活动就将会在该工厂举办。
之后,有博主在推特上发推表示,Amprius硅纳米线电池在能量密度上非常有优势,马斯克则直接在这条推特下方回应称,400Wh/kg、具备高循环寿命,且可批量生产的电芯并不遥远,可能会在3到4年内实现。
这一次回应也不免让人产生联想,特斯拉在扩建弗里蒙特电池制造工厂的时候,Amprius公司恰好搬到旁边,而特斯拉海报又暧昧的指向了这家公司。
虽然之后马斯克在外媒cleantechnica的推文下面表示,特斯拉与Amprius没有关系,但这个回应却并不够坚决(emoji表情的使用让这个回答显的并不正式,当然不排除笔者过度解读的可能性)。至于这两家公司是否有联系还需要等到电池日活动当天马斯克亲自来揭示。
马斯克推特截图
二、新型电池或亮相?寿命提升成本缩减
虽然特斯拉一直在对于新的电池技术进行探索,但上面两种电池技术距离正式量产还有一定的差距,特斯拉本次电池日活动展现出来并不一定只是这种前端技术,真正能够为电动汽车提供便利的电池技术或许才是特斯拉的重头戏。而在这方面,特斯拉也早有布局。
1、百万公里电池:电动车使用寿命将增长
电池的使用寿命问题一直是车企和电池厂商头疼的问题,这也导致了电动汽车贬值过快,一个长寿命的动力电池对车企和用户来说都很重要。
作为行业的领头人,特斯拉自然也不会在这方面毫无布局。2015年,马斯克找上了专注于锂电技术产业化的杰夫·戴恩团队,希望为其提供“数额可观的5年的研究经费”(the?substantial?5-year?funding?package),让其为特斯拉研发寿命更长、成本更低、能量密度更高的锂离子电池。
杰夫·戴恩
杰夫·戴恩曾通过精确限定镍钴锰材料中镍的含量,使三元复合正极材料成功实现规模商业化,为业界公认的三元材料技术真正的开创者和发明者。
去年9月底,杰夫·戴恩团队发布了一篇论文介绍了他们正在测试的新一代锂离子电池,该电池用了下一代单晶阴极和新型电解液。
在用了单晶阴极的情况下,电池经过了4000次循环之后,容量仅会损耗10%,而现阶段的技术条件下,电池1000次循环之后,容量就会损耗10%。
此外,杰夫·戴恩团队还考虑了几种不同的电解质,用不同的方法检查电池性能下降和阻抗增长的原因,而有些测试甚至已经秘密进行了三年多。
杰夫·戴恩研究小组
杰夫·戴恩团队认为新研发动力电池能够驱动电动汽车行驶超过160万公里,如果用在电网能源储存方面则至少可以使用20年。
而今年5月份,路透社报道称,特斯拉将和宁德时代共同开发一款寿命超过百万英里(约合160万公里)的电池,从这个角度来看,宁德时代也可能会参与到特斯拉的长寿命电池项目中。
2、无钴电池:电池成本可大幅降低
目前特斯拉电动汽车主要用的是松下生产的NCA三元锂电池,在生产过程中需要用到钴金属。
但钴是一种稀缺金属,产量少且分布不均,美国地质勘探局数据显示,全球陆地钴的储量约为700万吨,其中刚果(金)的储量占比为52%、澳大利亚储量占比为17%,古巴的储量占比为7%,其他国家的储量则非常低。
这也就导致了钴出现了供不应求的情况,蜂巢能源总裁杨红新曾表示:““如果不考虑回收,到2026年以后,钴元素将供不应求。”相应的钴元素的稀缺也导致价格上升,更不用说还涉及了童工矿等一系列问题。
目前多个电池企业都在致力于无钴电池的研发,特斯拉在这方面的研究,路透社曾报道称,特斯拉正在和宁德时代合作研发无钴电池。
路透社报道,特斯拉正在与宁德时代商议无钴电池合作
但从已有的信息来看,特斯拉和宁德时代的合作比较偏向于磷酸铁锂电池,目前磷酸铁锂版本的国产Model?3已经出现在了工信部的新车目录之中。
但这两家公司有没有在一起讨论其他的无钴电池目前还不得而知,这一问题的答案或许需要等到特斯拉电池日上才会被公布。
三、自产电池布局完善?加州工厂正在招人
从以上布局来看,特斯拉已经在电池技术领域有了不少的积累,基本上具备了自产电池的能力,但生产电池除了技术之外,还要有足够的生产技术和产险,在这方面特斯拉也已经有了部署。
去年10月份,有媒体发现,加拿大精密设备公司Hibar突然出现在特斯拉旗下,成为了特斯拉的控股子公司。
Hibar以生产高精度定量注液泵、注液生产系统、自动化电池制造和工艺设备闻名,产品线覆盖了完整的电芯生产流程。
在过去的40年时间里,Hibar已经成为了电池行业里一次电池及二次电池生产线的首选供应商。在电池生产方面非常有经验,可以为特斯拉自产电池提供很大的帮助。
Hibar产品一览
另外,特斯拉也还在进行电池工厂的扩建工作,该工厂位于加利福尼亚州弗里蒙特市加藤路,与特斯拉弗里蒙特工厂很近,仅有几分钟路程。
今年3月份,特斯拉递交了扩建场地的申请,将通过加盖楼层的方式来增加工作场地,扩建后可最多容纳45名研发人员和425名一线制造工人,总计470名员工。
特斯拉正在扩建电池工厂
据外媒electrek报道,特斯拉目前还在为电池生产线招聘产线人员,特斯拉的招聘公告上显示:特斯拉的电池制造团队正在扩大规模,雇佣生产助理。除了这些职位,特斯拉还在寻找工程经理、工程师等其他职位。
综合这些信息来看,特斯拉的电池生产应该就差临门一脚了,本次电池日活动或许就是特斯拉电池项目的最后“一脚”。
四、ONE?MORE?THING:Model?Y或将迎来大变化
除了电池方面的布局,马斯克近日在德国参加柏林工厂活动时表示,特斯拉将会在汽车生产方面做一些重要结构性变化,这些变化将会率先在柏林工厂实施。而变化的具体内容,马斯克表示将会在本月的电池日活动上揭晓。
除此之外,此次电池日可能还会有其他的消息公布。
外媒福布斯在一篇报道中认为特斯拉可能正在研究电动飞机,理由是在2018年的时候,马斯克在参加一次播客时就曾提出过电动飞机的概念。在今年2月份接受访的时候,马斯克又讲了自己对于电动飞机的看法。
当时媒体询问马斯克是否有制造电动飞机的时,马斯克回答称,将飞机投入生产并满足全球各个国家的法规非常困难,这件事难度非常大。
马斯克还表示,制造电动飞机的难度不在于资金,而是需要优秀的工程师,一旦他手头上的事都达到了理想的状态,他会考虑电动飞机这一项目。
他还表示:“除了火箭以外,所有的运输方式的动力总成都可以改成电动的。”
此外,马斯克还曾经说过,只要动力电池的能量密度达到了400Wh/kg,电动飞机就具备可行性,而马斯克最近在回复网友的过程中就提到了400Wh/kg的动力电池会在未来不久后实现。这一细节也值得玩味。
马斯克推特截图
外媒cnet还认为,特斯拉在本次电池日上或许还会透露其将参与欧洲的电力事业。
外媒whichev报道称,今年五月份,特斯拉向英国提交申请成为英国的能源供应商,虽然目前英国还没有进行审批,但是特斯拉已经通过Powerwall的形式在英国提供了家用电池存储系统,还注册了太阳能屋顶服务,在英国提供能源供应的决心非常明显。
特斯拉Powerwall
而路透社信息显示,特斯拉已经获得了在西欧进行电力交易的许可证,并且特斯拉还在德国进行一项调查,试图探知德国用户对于特斯拉能源服务的兴趣,以便进行下一步布局。
事实上,特斯拉之前已经在南澳大利亚建立了世界上最大的锂电池存储设施,可存储100GWh的电量,能够为3万个家庭提供8个小时的供电。
也许后两个项目并不一定会出现在特斯拉电池日上,但对于特斯拉这样一家公司什么样的猜测都不夸张,没人能够猜到马斯克下一步想要干什么。
结语:特斯拉电池日或引起新技术变革
特斯拉的横空出世将原本已经接近淘汰的电动汽车又重新炒热了起来,经过近10年的高速发展特斯拉已经成为了电动汽车领域的领头羊,即使在整个汽车行业,特斯拉也是市值最高的车企。
在电动化已经不可逆的今天,特斯拉的一举一动都将会对整个行业产生影响,而本月的电池日则是特斯拉今年最重要的一次活动,马斯克甚至称电池日是特斯拉历史上最重要的事。
这也意味着,特斯拉在本次电池日上将会放出多个重磅信息,而这些信息则有可能会引导电动汽车行业的发展方向。电池日活动正式举办时,车东西也会参与报道,全面揭秘特斯拉的电池布局。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
特斯拉国产Model 3来了!首次用磷酸铁锂电池
文/钱佳清
相信大家在看过《特斯拉要憋个大招:无钴电池、超级电容还是干电池》后已经对特斯拉即将发布的电池系统有了一定的了解和自己的猜测。
那我们就顺着文章中提到的“超级电容器”再来说说它究竟能为未来的新能源领域带来什么突破吧。
超级电容器是什么?
在AutoLab之前发布的《CES前瞻?|?充电两分钟,续航300公里的电动摩托有什么秘密?》中就已经介绍了超级电容器。
超级电容器相对于电池具有工作温度广泛(从-40℃到+70℃)、能量密度高(最高可达5kWh/kg)、原材料绿色环保等诸多优点。且它的寿命还很逆天,可承受50万次的充放电深循环,而普通电池如果经历1000次深循环,估计也就翘翘了。
超级电容器尽管也是一种储能系统,但又与我们所知的普通电池不同。如果把普通锂电池比喻成汽油,那么超级电容器就是了。超级电容器的充电速度和放电速度都十分快速,远超传统电池。
但缺点也有,就是超级电容器长时间放电能力不如电池,所以并不能用于持续涓流的能量输出。并且超级电容器不能用交流电充电,只能在专用的直流电充电站进行充电。
城市中的超级电容公交车
其实超级电容器并不是一项新技术,早在2006年8月,上海巴士集团就开始使用超级电容公交车用于日常运营。
因为公交车定点定线行驶的特性,所以用超级电容技术的公交车只需在停靠站点时利用乘客上下车的时间就能补充足够的续航里程,直至运行到下个充电站点。
而相比起老式的“辫子”公交,用超级电容器的公交不受电线的限制,所以不会出现“掉辫子”从而导致车辆无法运行的情况。并且除去了排布在城市道路上空的电线后,市容环境有了明显的提升。
当然早期的超级电容公交车也有缺点,例如散热不及时导致车辆突然停止、运行速度偏慢、空调噪音偏大、充电设备被挤占导致等候时间长等问题。
不过随着技术的革新,2012年12月,上海巴士集团对11路和26路公交车进行高能量超级电容器系统技术升级。?2019年9月,11路和26路再升级,10辆新一代快充高能量智能超级电容车投入运营。
新车彻底改善了早期超级电容系统高温性能不佳、噪音大、续航里程短等问题。目前使用中的超级电容车可实现单次充电40秒,运行10公里的续航水平。并且随着充电车站以及线路的增加,超级电容公交车会变得越来越便捷。
超级电容能否适用于私家车?
因为超级电容器不能很好地持续输出能量,而私家车也不能像公交车一样定点定线的运行。所以私家车很难将超级电容器作为唯一的能量来源。不过如果换个思路,超级电容器在电动车上将大有可为——甚至会引领一场新能源革命。
就像特斯拉大概率会发布的“超级电容器+动力电池”技术,超级电容器完全可以成为传统电池的强力——你可以将超级电容器想象成武侠中经常提到的丹田,武林高手丹田中内力绵绵,一旦需要,就能瞬间爆发出巨大内力。
并且从刹车能量回收的角度来看,超级电容器的回收储能效率也比电池更高。
而在充电阶段,超级电容器可以使车辆在极短的时间完成补能,有效消除充电时的等待焦虑。
在车辆行驶间隙,例如在等红灯等车辆停止状态下,超级电容器就为电池组进行充电。你可以理解为电动车自带一台快速直流充电桩。而在车辆需要急加速时,超级电容器可以直接向电机输出大电流。就算电容器没有电量也没关系,电池组能将电能反向输入给超级电容器,从而实现瞬间高电流输出。
换句话说,超级电容器很难在电动车上大规模普及,但是如果和电池搭配使用,可谓妙用无极。
而且,搭载超级电容器之后,在保证续航力的前提下,还可以有效缩减电池的电量以及重量。电池可以做得更小巧,不但可以有效降低电动车车重,提升能耗效率,并降低整车成本,尤其是电池维护更换成本。
如此一来,在电池的碰撞保护方面,更能让工程师少死很多脑细胞……
此外,超级电容还可以用于充电桩技术。目前限制超级快充桩普及的最大问题不是超级快充桩的成本和技术,而是电力系统的网络负载能力。简单点说,如果一个常规小区有5个100kW快充桩同时全功率使用,一定会让该小区甚至整个街区的电力系统瘫痪。
如果在超级快充桩上应用超级电容技术,或许这种情况将彻底得以改变。
在闲置状态下,超级电容器可以通过低功率高压直流电充电,不会给电网造成负荷压力;而在充电状态下,又可以实现大功率直流输出,用以给动力电池或车载超级电容器快速充电!
你可以理解为涓涓细流和水盆之间的关系——涓涓细流把水盆灌满,然后再一盆水泼出去。只不过如此一来,快充桩就不能做到即插即充了,因为充电桩内的超级电容器,也就是“水盆”在每次泼出水之后,需要一个较长时间的涓流储能恢复过程。
这个问题对于私家充电桩而言毫无影响,对于公共充电桩而言影响也有限,毕竟造多点充电桩不就能解决了吗?
超级电容器安全性怎么样?
前面说了,超级电容器的能量密度最高能达到5kWh/kg,也就是说,20kg的超级电容器就能提供100kWh的电量储能。如此高的能量密度势必会带来安全忧虑。
一位超级电容技术领域的专家表示,其实超级电容器确实很适合安装在未来的纯电动车型上,并且超级电容器因为体积小巧,所以既不占空间也十分好管理,安全性将不是问题。
如果安装在车底正中央,就能在碰撞事故中获得更好的保护,从安全冗余的角度来说,超级电容要比目前的动力电池高很多。
作为业内的领导者,特斯拉如果将“超级电容器+动力电池”技术运用到自家的产品上,那么势必会带领其他新能源车企和电池制造商纷纷效仿,超级电容器或许将成为新一代纯电动车能源系统的技术趋势。
总之,朕对这项技术十分看好!
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
突发!特斯拉电池储能设备致美国变电站着火!特斯拉电池存在哪些安全隐患?
前些日子,从工信部获取到特斯拉Model?3车型新的申报信息,上海工厂生产的Model?3车型将搭载宁德时代供货的磷酸铁锂动力电池。
而在此之前,宁德时代就对外宣布已与特斯拉已经签订了量产供货定价协议,宁德时代将向特斯拉提供动力电池。根据双方的合作协议,供货有效期将从今年7月1日开始,到?2022年6月30号截止,有效期为2年,供货形式以订单量为准。
6月11日,国家工业和信息化部正式公布了2020年第7批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》,特斯拉Model?3磷酸铁锂版终于露面,相关信息也是首次披露。
特斯拉此前用的电池供应商有松下,?LG?化学,但这两家提供的都是三元锂电池。这次的磷酸铁锂电池的搭载,还是头一遭。
国产特斯拉Model?3标准续航版的储能装置种类为磷酸铁锂电池,新车的电池能量密度为125Wh/kg,整备质量为1745千克。概括工况续航里程由445km晋升至468km。
这是特斯拉的一次大改变,也是会可能将成为整个电池行业的一次掉头。不管在电池行业或新能源汽车行业中,都是一件非常有趣的事。为什么磷酸铁锂重新受到重视了?
此前特斯拉上海工厂制造总监宋钢曾经对媒体透露过,“目前,特斯拉上海工厂的零部件本地化率为30%左右,到2020年7月提升至70%-80%”。
电池是新能源汽车中占比最大的零部件,电池系统能量密度较低是磷酸铁锂电池本身的特点,成本的价格肯定也会低于三元锂电池。
此前特斯拉上海工厂制造总监宋钢曾经对媒体透露过,“目前,特斯拉上海工厂的零部件本地化率为30%左右,到2020年7月提升至70%-80%”。
在上次的Model?3降价后,根据乘联会公布的5月国内新能源车的销量数据来看,Model?3销量爆发,以11095辆的成绩拿下了第一名。
随着这次国产Model?3零部件本地化率的提高,新车的价格是否会再次调整呢?关于这款车的更多消息,我们将持续关注下去。
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引言:现在很多网友都会选择一些比较轻便并且低廉的代步工具,尤其是能源类的产品更加的受关注。但不是所有品牌都能够让网友放心,尤其是特斯拉,它的整体风格以及技术支持都不太完善,拥有一些让人无法接受的地方。而这种车品最重要的装备就是电池。该品牌的动力能源存在很多瑕疵,因此这也导致一些居民受到了无妄之灾,下面小编简单给大家介绍一下,各位读者可以提前有一个了解。
首先,因为这种产品的内部结构及其不稳,尤其是一些化学成分很容易出现渗透的情况。即使化学药剂在全方位的设备包裹之中仍然可能出现露出的情况。这时候人们很容易吸入一些不必要的气体。这种成分能够让人体内的器官快速衰竭,同时也会影响到人类的神经系统。大部分人在接触之后会出现麻痹的情况,因此人们在使用的时候一定要提前进行检查,否则这种汽车并不会带来方便,反而让人们的生活更加困难。
其次,是因为这种电池产品很可能出现爆破的情况。因为大部分的液体在升温的过程之中会出现膨胀的现象,这也使得外表包裹的金属物质很容易炸裂。无论是这些破碎的残渣、还是内部的热量都会对人体造成一定的冲击力。因此,人们在开车之后一定要快速静止,否则这种温度带来的差异,会让电池内部成分迅速活化。
此外,这些电池结构很容易因为出现的小火花被点燃。因为这种车品的外观设计比较薄弱,如果受到江河的浸泡很容易出现潮湿的情况,这种时候整个系统都会快速崩溃。但是在高热能作用下,这些装备也会迅速的膨化。汽车运行的过程中,这些电池也会产生摩擦,导致这些内部结构的化学药剂快速的相互作用,这种爆炸力是人们无法抵御的。
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